北京奥运会生物高考的重点_基因合成论文

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文件编号:1003-7586(2009)01-0045-03

1 考点串讲

1.1 考点1:高等动物的性别决定

[例1] 1968年以来的30余年间,国际奥林匹克委员会对所有参赛女运动员的染色体进行了检查,查看她们中是否有人含有Y染色体却参加了女子比赛。XXY型可能是阴阳人,但医学上一般认为是男性,据说有Y染色体的运动员比普通女性在比赛里更具优势。国际奥委会已于1999年停止染色体检查,因为基因学家和医生们多年来一直对此问题争论不休,他们认为具有XXY染色体并不等于男性。第二十九届奥运会再次展开进行性别鉴定。

一个色盲女人和一个正常男人结婚,生了一个性染色体为XXY的色觉正常儿子,此染色体畸变是发生在什么之中?父亲是色盲,母亲正常,则此染色体畸变发生在什么之中?如果父亲正常,母亲色盲,儿子色盲,则此染色体畸变发生在什么之中?其中正确的是( )

A.精子、卵子、不确定B.精子、不确定、卵子

C.卵子、精子、不确定D.卵子、不确定、精子

解析:一个性染色体为XXY的人的来源可能是XY型精子与X卵子结合,或Y型精子与XX卵子结合。一个色盲女人和一个正常男人结婚,卵子中一定有X[b]基因。所生XXY的色觉正常儿子中一定有X[B]基因,染色体畸变发生在精子形成过程。如果父亲是色盲,母亲正常,可以是精子异常(X[B]Y),卵子正常(X[B]),也可以精子正常(Y),卵子异常(XX型,但可以有B基因),二者皆可形成性染色体为XXY的色觉正常儿子。如果父亲正常,母亲色盲,儿子色盲,则一定是卵子异常(X[b]X[b])。答案选B。

知识拓展:XY型精子与X卵子结合,形成了XXY型的人。XY型精子形成是由于XY染色体在减数第一分裂时同源染色体未分开,而减数第二分裂正常进行所致。而XX卵子的形成可能是减数第一次分裂正常第二次分裂异常,也可能是减数第一次分裂异常第二次分裂正常。

此外,如果在精子形成时,第一次分裂正常,第二次分裂时两个Y染色体进入同一个精子,形成YY型精子,与正常卵子受精发育的个体为XYY。

1.2 考点2:兴奋剂

[例2] 基因兴奋剂是指通过改良遗传学成分来使机体产生更多激素、蛋白质或其他天然物质,从而增进运动能力。基因兴奋剂是随着基因治疗技术的发展而诞生的,它与普通基因治疗的不同在于将服务对象从患者转移到了健康的职业运动员。

科学家发现一种AGTN3的基因,其等位基因R能提高运动员的短跑成绩,其另一等位基因E则能提高运动员的长跑成绩。请回答:

(1)基因AGTN3变成基因R或E的现象在遗传学上称为_____________,该现象发生的本质是DNA分子发生了____________。

(2)若一个家庭中,父母都具有E基因,善长跑;一个儿子也具有E基因,善长跑;但另一个儿子因不具有E基因而不善长跑。据孟德尔理论,这种现象在遗传学上称为______________。由此可见,E基因对AGTN3基因具有_______作用。

(3)若一对夫妇注射了R基因都提高了短跑成绩,则他们以后所生子女具有R基因的概率为______。

A.100%B.75%

C.25% D.0

(4)科学家把运动员注入的能改善运动员各种运动能力和耐力的基因称为基因兴奋剂。并预言,随着转基因技术的提高,在2008年北京奥运会上将出现使用基因兴奋剂这种最隐蔽的作弊行为。这是因为注入的基因存在于运动员的( )

A.血液中B.肌肉细胞中

C.心脏细胞中D.小脑细胞中

(5)科学考察发现,在多狮豹的非洲某部落,基因R出现的比例较大,而基因AGTN3出现的比例却较少。这一事实表明,在该部落的进化过程中具有R基因的个体更容易适应当时的环境而生存。请根据达尔文的自然选择学说,结合该地区的自然条件简述该基因比例上升的大致过程。

解析:“无中生有”为显性可知E基因为显性基因。基因兴奋剂以基因疗法为依据,它的作用对象为体细胞,受治疗者的生殖细胞基因型不变。将外源基因导入到运动员的肌肉细胞中,以提高其运动成绩。

答案:

(1)基因突变碱基对的增减、缺失或者改变(2)性状分离 显性(3)D (4)B (5)该部落通过大量繁殖,产生了大量的个体,新个体中含有许多新的变异性状;在多狮豹的环境中,具有R基因的个体更容易躲避野兽的追杀,而具有其它等位基因的个体在这种恶劣的进化环境中更容易被淘汰。经过长期的进化,R基因比例上升,其它等位基因的比例下降。

1.3 考点3:绿色奥运与环境保护

[例3] 2008年的北京奥运场馆共需10万把临时塑料坐椅,这些坐椅大多只是在这次奥运会比赛期间使用,会后,这10万把坐椅就派不上用场。所以它们用的是可降解生物塑料。

图1是一个我国西北黄土高原的高效农业新技术与新型有机化学材料的开发利用有机结合的实用典范,其基本构思和生产流程如图所示。

图1 高效农业新技术与新型有机化学材料相结合

图中新型塑料是科学家利用发酵罐提取物及其他物质研制成功的一种可降解塑料。这种塑料超过使用期限后可在微生物作用下自然分解,从而能有效地防止“白色污染”。看图并结合生产实际回答有关问题:

(1)科学家把发酵装置与温室大棚建在一起,并利用农业生产废弃物——植物秸秆生产环保型的新型塑料,从生态学角度分析科学家这样做的目的是____________________。

(2)对发酵罐中的A过程进行最重要的酶是________,对发酵罐中B过程起重要作用的微生物和温室大棚下层的蘑菇比较,它们在细胞结构上的相同点是都有________,不同点是

(3)温室大棚的下面种植蔬菜效果不佳,改种蘑菇后不但有了蘑菇这项收获,而且蔬菜产量有所提高。试分析蔬菜增产的原因___________

(4)对发酵生产和培养蘑菇用的原料在接入菌种前为什么都要进行灭菌?___________________。

(5)对于缺水的西北地区来说,利用大棚生产还可以节约用水,请说出其中的道理___________________。

(6)夏季,温室在夜间要通风降温,在蔬菜生产中这样做的目的是:_______________________。

解析:利用农业生产废弃物——植物秸秆生产环保型的新型塑料,既实现了废物的利用,又减少白色污染。生产者制造的有机物和贮存的能量最大限度地被人类利用。用植物秸秆得到葡萄糖首先去除细胞壁,发酵罐中B过程起重要作用的微生物是乳酪菌属于细菌,与蘑菇比较就是原核细胞与真核细胞的比较。

答案:(1)由生产者光合作用制造的有机物和贮存的能量最大限度地被人类利用。(2)纤维素酶细胞壁 乳酸菌没有成形的细胞核,蘑菇细胞有细胞核。(3)蘑菇呼吸作用放出二氧化碳,是光合作用的原料。(4)消灭杂菌,防止与生产菌竞争。(5)大棚内湿度比外面大,植物蒸腾作用降低,消耗水分少。(6)夜间无光不能进行光合作用,适当降低温度,可以减少呼吸作用对有机物的消耗。

知识拓展:狭义的绿色奥运是指在申办、组织、举办奥运会的过程中,以及举办奥运会之后的一段时间里,自然环境和生态环境能与人类社会协调发展。内容主要包括生态绿色,环境绿色等。广义的绿色奥运是指与奥运会相关的物质和意识上的绿色,这里的“绿色”,不仅是指狭义绿色,而且还指其他方面的与自然和社会发展相协调的思想和做法。内容很广泛,包括物质绿色和意识绿色两大方面。

1.4 考点4:生命活动调节

[例4] 运动员在长跑比赛中,会出现呼吸极度困难、腿酸痛,甚至有不想再跑的念头,但是当听到震耳的“加油”声后,却能加速冲刺,其主要调节过程是( )

A.声音→神经系统→心血管活动增强→促进有氧呼吸

B.声音→神经系统→甲状腺素增高→促进无氧呼吸

C.声音→神经系统→甲状腺素增高→促进有氧呼吸

D.声音→神经系统→肾上腺素增高→促进无氧呼吸

解析:根据“听到震耳的加油声后,却能加速冲刺”,能看出从听到震耳的加油声到加速冲刺,只有很短的时间,应该不是体液调节,也不是神经体液调节。选项BCD都是神经体液调节,所以都不正确。此外,无氧呼吸是人在不得已的情况下才进行的,且产物乳酸对肌体有害,故人体自身不会去促进无氧呼吸。排除BD,必定是想促进有氧呼吸,显然必须提高氧气的供应量,A目的为提供充足的氧气。故选A。

1.5 考点5:水盐调节

[例5] 下列有关人体水盐平衡的叙述中,正确的是(多选)( )

A.某人剧烈运动,但并不口渴,是因为丢失的盐的比例比水的比例大

B.人体Na[+]排出量等于摄入量,而K[+]的排出量少于摄入量

C.饮水和食物中所含的水是人体所需水的全部来源

D.人长时间运动后,产生口渴感觉的原因是血浆渗透压升高

解析:剧烈运动时,当丢失的盐的比例比水的比例大时,细胞外液渗透压下降,故感觉不到口渴。A对,而当血浆渗透压升高时产生口渴感觉,D对K+的排出量大于摄入量,因为不吃也排。人体所需水的全部来源除饮水和食物外,还有代谢产生的水。选AD。

知识拓展:剧烈运动时,就会大量的排汗,人体就会缺水,然后下丘脑的渗透压感受器兴奋,使垂体后叶放出抗利尿激素(ADH)。ADH的主要生理功能是促进水在肾小管远曲小管和集合管内的重吸收,产生抗利尿作用,使尿量减少。

2 提高训练

1.下列关于新陈代谢的叙述正确的是()

A.糖类在生物体内氧化和体外燃烧都生成CO[,2]和H[,2]O,释放的能量也相等

B.运动员在100m赛跑时,腿部肌肉的能量供应主要来自此时所进行的有氧呼吸

C.淀粉是贮存能量的化合物,可以为植物细胞直接供能

D.在夏季晴朗的白天,温度适宜的条件下,绿色植物光合速率等于呼吸速率

2.研究发现,由于运动项目不同,运动员的快肌纤维与慢肌纤维的比例有所不同,如短跑运动员肌肉中慢肌纤维只占24.0~27.4%,长跑运动员的慢肌纤维可达69.4~79.4%。比较慢肌纤维与快肌纤维,慢肌纤维的机能及代谢特征是( )

选项 线粒体数目 ATP水解酶活性 糖原含量 抗疲劳能力

A

少 高 低 弱

B

多 低 低 强

C

多 低 高 强

D

多 高 高 强

3.北京奥运会期间,反兴奋剂的检测手段也将更为先进,但高科技的力量却为兴奋剂服用者推波助澜如不容易检测出来的基因工程产品——类胰岛素生长因子,都可能诱惑一些运动员服用或使用。下列关于胰岛素的叙述中正确的是(多选)()

A.胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种激素

B.胰岛素和胰高血糖素表现为协同作用

C.胰岛素能促进血糖合成糖元

D.胰岛素具有降低血糖的作用

4.随着天气变暖,升高的温度对运动员的营养代谢会产生一定影响。为证实这些假设,研究者做了以下观察:让自行车运动员连续5天进行大强度的训练,尽量消耗肌糖原:之后,在相同环境条件下,进行“运动能力与糖摄入量关系”的研究,结果如表1:

表1 运动能力与糖摄入量关系

分组 观测时间

运动强度 维持运动时间

高糖膳食组连续3天

尽力蹬车 50.2-80.2min

低糖膳食组连续3天

尽力蹬车 31.8-51.4min

请回答下列问题:

(1)此项研究的目的是:证实适当的高糖的摄入量可能___________________。

(2)运动时,运动员体温调节的________过程会加强,从而保证体温相对稳定。研究人员发现生物体细胞受到热刺激后,大部分蛋白质的合成暂时受到抑制,随后某些特殊基因被激活,会合成一些特殊蛋白质,解除了上述抑制,说明“特殊蛋白质”的合成是机体对热环境的

(3)研究表明________,原因是这样的饮食提高了____________的储备,保证运动中________的供应。

(4)大运动量的训练后,运动员血液中脂肪酸含量增加,说明______________的消耗比平时明显增多;同时尿氮排出量也相应增多,说明组织细胞的代谢也加强了。因此运动员除了要补充糖外,还必须及时补充______________________。

参考答案:

1.A 2.C 3.ACD

4.(1)提高运动能力(2)散热 适应

(3)高糖膳食可以增强运动员的运动能力 肌糖原 能量(能源物质、ATP)

(4)脂肪蛋白质(必需氨基酸或富含蛋白质的食物,答糖、脂肪不给分)

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